K40 Laser Cooling Guard -opetusohjelma: 12 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 08:59

K40 Laser Cooling Guard on laite, joka tunnistaa K40 Co2 Laser -jäähdytysnesteen virtausnopeuden ja lämpötilan. Jos virtaus laskee tietyn arvon alle, jäähdytyssuoja katkaisee laserkytkimen estäen lasertuben ylikuumenemisen. Se näyttää myös kuinka paljon nestettä kulkee putken läpi minuutissa ja missä lämpötilassa.

Tein melko yksityiskohtaisen Youtube -videon tästä rakennuksesta, joten jos haluat tehdä oman, seuraa ohjeita.

Vaihe 1: Mitä tarvitsemme

1 Arduino Nano

11602 LCD -näyttö (16x2rows)

1 Virtausnopeusanturi / 3/4 Hall Effect -nestevesivirtausanturi

1 Relekortti / 5v KF-301

1 10k termistori

1 10k vastus

2 1k vastukset

1 leipälevy tai piirilevyn prototyyppi / tein piirilevyn videossa, jonka voit ladata ja tilata täältä:

bit.ly/34N6dXH

Tein myös Amazon -ostoslistan, jossa oli kaikki komponentit:

amzn.to/3dgVLeT

Vaihe 2: Kaavio

Kaavio on suoraviivainen, mutta suosittelen kuitenkin olemaan käyttämättä pin D0, koska Arduino käyttää tätä sarjaliitäntöihin. Voit helposti käyttää toista ilmaista tappia. Ainoa tehtävä on vaihtaa "0" porttiin, johon liität relelevyn koodissa.

Vaihe 3: Arduino Nano

Vaihe 4: Termistori

Termistorille meidän on rakennettava jännitteenjakaja, joten liitämme 10 k: n vastus rinnakkain maan ja termistorin välille. Termistori on pohjimmiltaan vastus, joka muuttaa vastusta lämpötilan mukaan.

Saada lukema astetta. f tai c meidän on tiedettävä, mitkä arvot tämä termistori antaa meille 100 asteen lämpötilassa. c ja 0 astetta c.

Mittasin tämän ja toin tulokset Arduino -koodiini. Jonkin verran matematiikkaa se nyt laskee ja näyttää lämpötilan. Tärkeää on, että käytät 10k vastusta 100 asteen arvoina. c eroavat 100 k: n termistorista. Koska käytämme tätä laitetta myöhemmin saadaksemme käsityksen siitä, kuinka lämmin jäähdytysneste lämpenee, suosittelen käyttämään ennalta syötettyjä vastusarvoja. Siinä tapauksessa sinun ei tarvitse muuttaa mitään.

Termistorilla ei ole napaisuutta.

Vaihe 5: 1602 LCD -näyttö

Koska en käytä sarjaliitäntää nestekidenäytölle, kytken sen suoraan Arduinoon. Käytin kahta 1k -vastusta maan ja V0: n välillä näytön kontrastin säätämiseksi. On kuitenkin suositeltavaa käyttää potentiometriä säädettävälle kontrastitasolle. Koska ne syöpyvät ajan myötä, menin kiinteällä vastusarvolla.

Muuten meidän on yhdistettävä kaikki johdot kaavion mukaisesti

Vaihe 6: Virtausanturi

Flow Hall Effect -anturi on pohjimmiltaan pulssigeneraattori. Putkessa tai vesitiiviissä kotelossa on roottori, joka pyörii, kun neste kulkee sen läpi. Roottorin reunalla on pieniä magneetteja, jotka indusoivat engeryä vastaanottavaan kelaan.

Arduino voi laskea nämä pulssit esim.

Pienellä matematiikalla ja koodilla voimme nyt kääntää nämä pulssit litroiksi minuutissa.

Virtausanturi tarvitsee 5v toimiakseen ja siinä on kolmas keltainen johto signaalille, joka kytkeytyy Arduino Nano -laitteen D2 -porttiin.

Käytettävän virtausanturin (Amazon -ostoslistalla) vähimmäislukema on 2 l/min, mikä on aivan raja K40 -laserille, sillä asetuksissani jäähdytysliemi kulkee patterin, laserputken ja analogisen virtausnopeuden kautta 8 mm: n letkuilla. Jopa minä käytän varsin tehokasta pumppua, vain 1, 5 l/min tulee ulos. Minulla oli alussa ongelmia, koska virtausanturi ei näyttänyt mitään…. Asensin anturin pystysuoraan säiliöön, jotta virtausnopeus olisi riittävä anturille koodattavaksi … Lopuksi suosittelen käyttämään toista tarkempaa virtausanturia … löydät ne ebaystä Kiinasta noin 6 dollaria.

Vaihe 7: Rele Board

Rele on sähkömekaaninen kytkin. Kun Arduino lähettää signaalin (+5v) relekortille, rele sulkeutuu. Tämä on kaksitoiminen rele, juotat ensin maan maahan, toiseksi voit juottaa releen avoimelle tai suljetulle puolelle. Mitä tarkoittaa, kun rele ei saa signaalia Arduinolta, se pysyy auki (valo ei pala), juota se toiselle puolelle ja se on suljettu (valo palaa), kun signaalia ei vastaanoteta Arduino -kortilta. Meidän tapauksessamme haluamme, että rele on pois päältä (avoin piiri), kun signaalia ei vastaanoteta.

Käytä yleismittaria ja mittaa levyn nastat.

Punainen LED osoittaa, että kortti ei vastaanota signaalia Arduinolta. Punainen ja vihreä tarkoittaa, että signaali on ja rele kytkeytyy.

Vaihe 8: Koodi

Tässä on mitä tämä järjestelmä tekee:

Se lukee virtausanturin ja termistorin.

Niin kauan kuin virtausnopeus on yli 0, 5 l/min, arduino pitää releen kiinni, mikä tarkoittaa, että laserputki voi toimia.

Jos virtaus laskee pumpun virheen vuoksi tai olet vain unohtanut kytkeä sen päälle, rele avautuu ja laser sammuu automaattisesti.

Voit jatkaa ja lisätä koodin asettaaksesi rajalämpötilan, jonka laserin pitäisi myös sammua … se on sinun.

Tässä asetuksessa näyttö näyttää toistaiseksi vain lämpötilan vaikuttamatta releeseen.

Voit myös heikentää koodin asetuksia, lisäsin arvojen viereen selityksiä, jotta tiedät mikä se on.

Voit esimerkiksi vaihtaa astetta. C asteeseen. F yksinkertaisesti vaihtamalla kaksi kirjainta (kuvattu kooditiedostossa).

Vaihe 9: Konsoli

Tässä on tiedosto rakennuksemme kotelosta käyttämällä PCB: tä, jonka olin suunnitellut (vaihe alla)

Tiedostomuodot ovat: Corel Draw, Autocad tai Adobe Illustrator

Lisäsin piirilevyn koon viitteenä näihin tiedostoihin, joka on poistettava ennen leikkaamista laserleikkurilla.

Osat on sijoitettu siten, että voit ensin kaivertaa logon ja nimen, pysäyttää koneen, kun se on käynyt läpi, ja leikata se pois.

Viila on tehty 4 mm vanerille tai akryylille!

Vaihe 10: Piirilevy

Kuten videosta näet, minulla oli joitain ongelmia ja epäonnistumisia ensimmäisessä PCB -asettelussa … Kuitenkin korjasin ne ja latasin tämän tiedoston tänne. Voit yksinkertaisesti ladata tämän zip -tiedoston mille tahansa PCB -valmistajan verkkosivulle ja tilata sen.

Piirilevy on valmistettu Kicad -ohjelmistolla, joka on ladattavissa ilmaiseksi!

Tarkista tiedosto itse ennen tilaamista! En ole vastuussa, jos asettelussa on vika tai ongelma!

Vaihe 11: Asennus

Viimeinen vaihe on K40 -laserjäähdytyssuojan asentaminen.

Relekosketin on liitettävä sarjaan K40 -laserlaitteen laserkytkimen väliin. Siksi voit juottaa sen pikemminkin itse laitteen luukussa olevan kytkimen väliin tai kytkeä sen suoraan virtalähteeseen. Minun tapauksessani on kaksi vaaleanpunaista kaapelia, jotka menevät virtalähteeni kytkimeen, joten irrotin yhden ja jatkoin piirin välillä (sarjassa) Wago -kaapelipuristimen avulla.

Päätin kytkeä virtausmittarin ketjun viimeiseksi osaksi juuri ennen nesteen virtaamista takaisin säiliöön.

Minun tapauksessani, kun minulla oli jo analoginen virtausmittari, olin tilannut termistorin, jossa oli metallitulppa, joka ruuvautuu suoraan siihen. Muuten voit yksinkertaisesti upottaa termistorin säiliöön. Varmista, että se sijaitsee pistorasian vieressä saadaksesi tarkemman lukeman.

Varmista, että irrotat laserin verkkovirrasta ennen luukun avaamista!

Ja olet valmis! Kerro mielipiteesi.